金属与粉末冶金

第99号元素锿基本化学性质首次揭示

美国研究人员首次揭示了元素周期表中最神秘且最重的元素之一——锿的基本化学性质。美国加州大学劳伦斯·伯克利国家实验室研究人员造出了233ng纯锿样品，并进行了自20世纪70年代以来的首次实验，由此发现了该元素的一些基本化学性质。

研究人员测量出了锿的化学键长度（2个键原子之间的平均距离），这是一种基本的化学性质，可以帮助科学家预测其将如何与其他元素相互作用。他们还发现，锿的键长与锕系元素的总体趋势背道而驰。这是过去理论上已经预测过的，但从未在实验中被证明。

然而反应的目的是制造锎，极少量的锿只是反应的副产品。由于2种元素很相似性，要從锎中提取纯锿样品极具挑战性。研究人员最终仅得到微量的锿—254样品，这是其较稳定的同位素之一。

锿—254会衰变为锫—250，后者会发射有害的伽玛射线。洛斯阿拉莫斯国家实验室的研究人员为此设计了一种特殊的3D打印样品架，以容纳锿并保护伯克利实验室的科学家免受这种辐射。（人民网）

理化所以液态金属发展出柔性逻辑门器件

中国科学院理化技术研究所液态金属与低温生物研究中心提出并证实了一种新型的基于液态金属液滴实现的柔性逻辑门器件（AND、OR、NOT、NAND、NOR）、计算单元并由此控制全柔性机器的理论与技术途径，可望改观传统的柔性或刚体智能器件。

研究系统展示了液态金属柔性逻辑单元的设计思想，并设计出2种类型的基础逻辑单元。其原理在于通过控制开关电压的大小、操控液态金属液滴在流道内的运动变形，以实现输出电路的导通或关断，从而使设备具备“打开—关闭”的二进制逻辑特征。基于该逻辑单元，可制备出一系列液体逻辑门结构，实现更多样的逻辑运算和电学信号输出，从而扩宽液体逻辑控制领域的应用前景。此外，设计制造柔性逻辑器件的最终目的之一，将其充分应用于柔性机器人的控制上，由此实现各种特定功能及行为。（中国科学院）

我国可打印高速列车关键部件

华中科技大学张海鸥团队在第三代同步辐射光源高分辨三维成像技术的辅助下利用“铸锻铣一体化金属3D打印”实现了微铸锻铝合金中缺陷尺寸和数量显著低于传统电弧增材制造，组织得到细化，韧性指标有明显提升。

“这一结果表明‘铸锻铣一体化金属3D打印应用于以高铁为代表的大型高端装备中的巨大潜力。”中车青岛四方机车车辆股份有限公司丁叁叁副总工程师介绍，当列车在高速行驶状态下，空气动力学作用急剧恶化，对材料及结构可靠性要求与既有技术显著不同，“铸锻铣一体化金属3D打印”技术所特有的组织通体细晶和基体高强韧等优势，可为未来超高速、长寿命地面交通装备制造提供全新方案。

基于该技术，张海鸥团队成功打印出时速600km及以上磁浮列车悬浮架关键支撑部件，目前正与吴圣川教授制造或修复更高速度的高速列车铝合金齿轮箱，并合作开展损伤车轴和铝合金结构的表面修复及结构完整性评价。

长期以来，一直依赖于破坏性试验和表面观察方法推断材料疲劳程度，设计、制造以及服役评估都难以准确定量。近十年来，以同步辐射光源为代表的先进光源，突破这一技术的瓶颈，为了解重大装备的服役过程提供了“超级显微镜”。（人民网）